Батарея будущего, которую не нужно заряжать: натрий против лития

Неумолимое приближение современных аккумуляторов к теоретическому пределу емкости — серьезное препятствие на пути новой энергетики и электрического транспорта. Инженеры из США нашли решение, которое поможет электрифицировать авиацию, морские суда и поезда: топливный элемент, работающий по принципу батареи, но который нужно не заряжать, а заправлять жидким металлическим натрием, недорогим и доступным. Испытания показали, что элемент обеспечивает в три раза более высокую удельную энергии, чем литий-ионные батареи.

Удельная плотность энергии современных литий-ионных батарей приближается к 300 Вт*ч/кг. Для коммерческой электрической авиации требуется намного больше — не менее 1000 Вт*ч/кг. Этого все равно не хватит на то, чтобы совершить трансатлантический перелет, но хотя бы можно будет электрифицировать региональную авиацию, пишет MIT News. Другим видам транспорта тоже нужны недорогие аккумуляторы с высокой плотностью энергии.

Эти соображения и подтолкнули исследователей из Массачусетского технологического института к металлическому натрию. Многие исследовательские группы в течение последних 30 лет работали над литий-воздушными или натрий-воздушными батареями, но не смогли сделать их полностью перезаряжаемыми. Ученые из МТИ использовали ту же базовую концепцию, но вместо батареи сделали топливный элемент. В отличие от аккумулятора, где все компоненты герметично запечатаны, энергоносители топливного элемента можно извлекать и менять.

Команда создала два лабораторных прототипа. В одном из них, названном ячейкой H, две вертикальные стеклянные трубки соединены трубкой посередине, которая содержит твердый керамический электролит и пористый воздушный электрод. Жидкий металлический натрий заполняет трубку с одной стороны, а воздух протекает через другую, обеспечивая кислород для электрохимической реакции в центре, которая в конечном итоге постепенно потребляет натриевое топливо. Другой прототип имеет горизонтальную конструкцию с поддоном из электролитного материала, содержащим жидкий натрий. Пористый воздушный электрод, который облегчает реакцию, прикреплен к нижней части поддона.

Испытания в воздушном потоке с тщательно контролируемым уровнем влажности показали удельную плотность свыше 1500 Вт*ч/кг для «стопки» элементов. По словам профессора Чан Ен Миня, одного из руководителей проекта, после интеграции в систему этот показатель снизится до 1000 Вт*ч/кг.

Дополнительное преимущество системы — попадая в океан, конечный продукт реакции, бикарбонат натрия, снижает кислотность воды, то есть, нейтрализует воздействие парниковых газов.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

"Дека" удваивает мощность по выпуску стальной проволоки: цель – 20 % российского рынка и снижение импорта
Завод сварочных материалов «Дека» в Всеволожске увеличил мощность по выпуску импортозамещающей стальной...
Спецкабель» запустил свой онлайн‑конфигуратор огнестойких кабельных линий
На сайте завода «Спецкабель» появился удобный онлайн‑конфигуратор, позволяющий быстро и точно сформировать...
Устойчивый рост и технологический суверенитет: ЗАО «ЗЭТО» подводит итоги 2025 года
В 2025 году ЗАО «ЗЭТО» подтвердил статус одного из ведущих российских производителей электротехнического...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!